MEMS/传感技术
温度传感器是最常用的传感器之一,温度传感器的精度和响应速度是不同的,广泛应用于在计算机,汽车,厨房电器,空调和家用恒温器等设备中。
目前,温度传感器的四种最常见类型包括:
热敏电阻
热电偶
RTD(电阻温度检测器)
基于半导体的传感器
1、热敏电阻
热敏电阻(即,THERM人RES iStor的)是一种温度感测装置,其电阻是其温度的函数。
热敏电阻有两种类型:PTC(正温度系数)和NTC(负温度系数)。PTC热敏电阻的电阻随温度升高而增加。相反,NTC热敏电阻的电阻随温度升高而减小,这种类型的热敏电阻似乎是最常用的热敏电阻。参见下面的图1。
图1.PTC和NTC热敏电阻的电气符号
值得注意的是,热敏电阻的电阻与其温度之间的关系是非常非线性的。请参见下面的图2。
图2.NTC热敏电阻的电阻与温度的关系
NTC热敏电阻电阻随温度变化的标准方程式为:
R 25C是室温(25°C)下热敏电阻的标称电阻。该值通常在数据表中提供。
2、热电偶
热电偶通常用于测量较高的温度和较大的温度范围。
热电偶是通过在两点电连接两条不同金属的导线而形成的。在这两种不同的金属之间产生的变化电压反映了温度的成比例变化。热电偶是非线性的,在用于温度控制和补偿时通常需要使用表格进行转换,通常使用查找表。精度较低,范围从0.5°C到5°C,但是热电偶的工作温度范围最广,从-200°C到1750°C。
3、电阻温度检测器(RTD)
电阻温度检测器,也称为电阻温度计。RTD与热敏电阻类似,因为它们的电阻会随温度变化。但是,RTD不需要像热敏电阻那样使用对温度变化敏感的特殊材料,而是使用绕制由陶瓷或玻璃制成的芯线的线圈。
RTD导线为纯材料,通常为铂,镍或铜,并且该材料具有精确的电阻-温度关系,用于确定测得的温度。
4、模拟温度计IC
通常,基于半导体的温度传感器被集成到集成电路(IC)中。这些传感器使用两个相同的二极管,它们具有对温度敏感的电压对电流特性,以监视温度变化。它们提供线性响应,但具有基本传感器类型中最低的精度。这些温度传感器在最窄的温度范围(-70°C至150°C)中响应速度也最慢。
温度传感器对日常生活非常重要。这些重要的技术可以测量物体或系统散发的热量。给出的测量值使我们能够物理感知温度的变化。温度传感器的重要功能之一是预防。温度传感器会检测到何时达到设定的高点,因此有时间采取预防措施。
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